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From September 2023 to August 2027 the HICCUPS project will propose a resource-efficient solution to convert biogenic CO2 emissions from wastewater treatment plants into bio-based polymers for the packaging industry. The aim of the project is to develop an efficient process to electrochemically convert CO2 emissions from water treatment sludge into monomers and polymerise them to produce the bio-based polymer, polylactic-co-glycolic acid (PLGA), for the food packaging industry.

PLGA is a polymer with excellent water and gas barrier properties that is fully biodegradable and can be entirely produced from renewable resources, making it a promising candidate to replace fossil-based polyethylene. To demonstrate the potential of PLGA, packaging materials will be produced using PLGA film coated paper and moulded plastic, including coated paper for food packaging.

In July 2023, the Horizon Europe Project PYSOLO (PYrolysis of biomass by concentrated SOLar pOwer) was officially launched and will be up and running for the next four years. The project aims to prepare the ground for a novel game-changing and fully renewable process combining concentrated solar power and biomass pyrolysis.

The EU’s chemical industry urgently needs to abstain from fossil resources by switching to renewable carbon. The energy and heat needed to run industrial processes have to derive from renewable sources like wind power and solar energy. However, this decarbonisation via electrification of the industry is not enough to meet the climate Paris-COP21 targets. Also, the feedstock for chemicals and materials has to come from renewable sources like recycling, CO₂ capture and biomass. 

PYSOLO offers a solution both for decarbonisation of the transport sector and industrial processes, and defossilisation of the chemical industry. This will be done by combining concentrated solar power (CSP), renewable energy sources (sun and wind) and biomass (wood) pyrolysis.

PYSOLO was granted for about 5 Mio € to a consortium combining the expertise of nine partners from four EU countries under the lead of Politecnico di Milano (IT). These are the French L’Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques – INERIS, the German Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. and the nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH, three partners from Italy, Consorzio per la Ricerca e la Dimostrazione sulle Energie Rinnovabili, Politecnico di Torino and EU CORE Consulting SRL, as well as the Spanish Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas and the Consorci Centre de Ciencia I Tecnologia Forestal de Catalunya.

In view of the increasing scarcity of fossil carbon feedstock and a parallel increase in carbon demand, science and industry are faced with the challenge to urgently close any possible carbon loop. Besides diminishing resources, also the amount of waste is massively increasing, with e.g. many of the products we use in our everyday lives like cleaning products, cosmetics, and their packaging materials ending up as waste and pollute water. Processing of these waste(water) streams for the generation of energy via incineration and for water purification causes immense emissions of greenhouse gases such as CO₂ and methane.

The WaterProof project aims at closing the waste(water) carbon loop by creating a novel biorefinery concept, converting CO₂ emissions from urban waste and wastewater treatment facilities into valuable green consumer-products. For this purpose, WaterProof combines waste(water) treatment with efficient CO₂ recycling, thus contribution to a clean water cycle with zero-waste. At the heart of WaterProof is an electrochemical process that converts CO₂ emission captured from consumer waste incineration and wastewater treatment facilities into formic acid. Formic acid is used in valuable green consumer products such as cleaning detergents and for the tanning of fish leather. It further is used for the generation of acidic deep eutectic solvents (ADES), that can recover precious metals from wastewater sludge and incineration ashes. Additional products of the electrochemical process are peroxides that can be applied to remove pharmaceuticals and pesticides from wastewater. As WaterProof’s electrochemical process uses renewable energy, it contributes to a clean water cycle with zero-emission. WaterProof enables the closing of the waste(water) carbon loop and the shift from fossil to renewable carbon sources. It hereby supports the transition towards a climate-neutral Europe and an effective and truly circular economy.

3-CO is a 36-month interdisciplinary project whose consortium combines expertise from different sectors, i.e., the scientific community, certification associations, digital solution services, and technology providers for the bio-based industry. A core interest of 3-CO lies in the consumers’ decision making process that can be channeled through concise consumer communication. Consumers and their purchasing decisions play a crucial role in the successful transition to a circular bio-based economy. However, today, there is still a lot of disorientation and misunderstanding when it comes to bio-based products (BBPs).

Consumers often are not yet aware of BBP’s benefits for the environment, economy, health and society. Nevertheless, labels and certifications of BBPs can support consumers to make more informed and conscious purchasing choices. Labels and certification schemes (LCS) should therefore reflect and anticipate the information that is needed by consumers and other stakeholders.

The 3-CO project will focus on these needs in relation to bio-based products and materials through different approaches: In surveys and in focus group discussions, the project will explore consumers’ needs and motivations towards sustainable consumption. Digital solutions developed in 3-CO will actively engage consumers throughout their (online) shopping journey. Generated data will then be used to assess consumer behaviour. The results from these approaches will be analysed to conceptualise better labels and user-friendly digital tools and to publish recommendations for social measures. The 3-CO project’s aims to increase transparency of the BBP value-chains and improve LCS by creating guidelines for labelling and label-design, thereby actively supporting Europe’s green and digital transition.

Das Ziel von Bio-Capa ist die Entwicklung eines nachhaltigen, effizienten und ökonomisch attraktiven Produktionsverfahrens für die im Multi-10.000 Tonnenmaßstab benötigte Industriechemikalie Caprolacton, das im Gegensatz zu heute petrochemischen Quellen auf dem Einsatz nachwachsender Rohstoffe basiert.

Für die Herstellung von Caprolacton aus nachwachsenden Rohstoffen wurden drei interessante Synthesewege identifiziert. Die Synthesewege unterscheiden sich vor allem durch verschiede Startrohstoffe und durch die Kombination an chemischen und enzymatischen Syntheseschritten. Die drei Synthesewege sollen zunächst evaluiert und priorisiert werden. Bei allen Synthesezugängen wird unter Einbezug der Rohstoffkosten die Prozesseffizienz untersucht, optimiert und evaluiert. Der priorisierte Prozess wird dann gezielt optimiert und in den vergrößerten Labormaßstab überführt. Ein Forschungsfokus hierbei wird die Optimierung der Bio- und Chemo-Katalysatoren sein, um die benötigten technischen Kenndaten zu erreichen.

Um zusätzlich eine günstige Prozessökonomie zu erreichen, soll auf Reinigung der Zwischenstufen verzichtet und die Reaktionen als Mehrstufen-Eintopf-Synthesen durchgeführt werden. Zudem werden erste Produktmuster hergestellt, die dann beim Unternehmen BYK in Anwendungstests im Hinblick auf die Gleichwertigkeit mit dem heutigen auf Erdöl basierenden Produkt getestet werden. Am Ende dieses Projekts soll ein nachhaltiger, effizienter und ökonomisch attraktiver biobasierter Produktionsprozess für Caprolacton stehen.

STAR4BBS is a three-year multidisciplinary and multi-actor collaborative project, involving seven partners, three associated partners and one linked third party. The overall aim of STAR4BBS is to maximize the potential of Sustainability Certification Schemes (SCS) and labels to support a successful transition to sustainable bio-based economy. At the core of the STAR4BBS project is the development of indicators and a new monitoring system for assessing the effectiveness and robustness of existing international and EU SCS, B2B labels, and related traceability systems applicable to biological feedstock and bio-based materials and products. This information will create the foundations to support achieving the much needed harmonization between schemes and transparency in global and EU trade flows. Through the developed new monitoring system, existing SCS and labels will be analyzed, and the results, as well as additional research on certified and uncertified trade flows and on the impacts and costs and benefits of certification and labels, will substantially increase understanding of the potential of these schemes to contribute to policy and industry sustainability goals and will build awareness of the differences between the schemes. The project will involve important stakeholders (including scheme owners, policy makers, and industry) in the design of research and the monitoring system and in the development of practical recommendations emerging from the research and analysis in order to ensure that the project achieves its ultimate goal. In particular, an increased uptake of the most effective SCS and labels by the bio-based industry will support the development of circular, climate-neutral, sustainable biobased systems that will mitigate climate change, increase resource efficiency, preserve and restore ecosystems, biodiversity, natural resources, and the quality of air, water and soil.

BioReCer is a three-year interdisciplinary collaborative project, including 16 partners from science and industry. BioReCer aims to assess and complement current certification schemes for biological resources according to the EU sustainability goals to enhance bio-based circular systems. This will be achieved by including new criteria that align with EU taxonomy and EU corporate due diligence regulations into guidelines for certifying biological resources’ sustainability, origin, tracking and traceability (T&T). By promoting the sustainability and trade of biological resources, BioReCer will increase the added value, use, and social acceptance of bio-based products.

The project builds on three technological pillars: i) A multi-dimensional assessment framework for an aggregated analysis of the biological feedstocks and their associated supply chains, ii) A BioReCer Innovation Ecosystem Living-Lab (BRIE-LL) with a multi-agent approach, testing and validating the framework in four bio-based systems supply chain case studies, and iii) Complementing current certification schemes by including new criteria for certifying the sustainability, origin and traceability of biological resources, and ensuring applicability in the EU and globally.

BioReCer strongly relies on stakeholders. Successful stakeholder engagement will be realised by two levels of interaction within the BRIE-LL, i.e. a physical BioResources Stakeholders Platform (BRSP) and an innovative digital BioReCer Information and Communication Technology (ICT) Tool (BIT).

Von Juni 2023 bis März 2024 wird das nova-Institut eine Studie für ein Projekt des Landesamts für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen durchführen. Das Projekt soll den Strukturwandel im Rheinischen Revier unterstützen. Das nova-Institut wird untersuchen, welche Biomassepotenziale aus der Land- und Ernährungswirtschaft für eine nachhaltige Nutzung im Revier zur Verfügung stehen wird.

Die Bioökonomie wurde als wichtige Wachstumsbranche identifiziert, deren Aufbau im Zuge des Strukturwandels im Rheinischen Revier unterstützt werden soll. Damit einhergehen wird auch eine verstärkte Nutzung biologischer Ressourcen, die ungewollte, negative Effekte, z. B. auf Ökosysteme haben kann. Um die Risiken besser einschätzen zu können, und insbesondere Projekt-Förderanträge zur stofflichen Biomassenutzung aus Nachhaltigkeitssicht sinnvoll bewerten zu können, wird das nova-Institut in mehreren Arbeitspaketen die folgenden Fragen beantworten:

• Welche Transformationstechnologien werden in der Bioökonomie momentan genutzt und welche haben große Relevanz für die Zukunft?
• Wieviel und welche Biomasse wird momentan im Rheinischen Revier genutzt?
• Welche Entwicklung für Biomassenutzung wird erwartet?
• Welche Preisentwicklungen werden erwartet?
• Wie können Projektanträge im Hinblick auf nachhaltige Biomassenutzung bewertet werden?
• Welche Aspekte sollten Politik und Verwaltung bei zukünftigen Entscheidungen beachten?

Ein Abschlussbericht wird im August 2024 erwartet. Der gesamte Prozess soll von Expert:innen in mehreren Workshops begleitet werden.

In Zusammenarbeit mit dem Projektkoordinator wird zudem die Öffentlichkeitsarbeit aller Projektpartner koordiniert. Publikationen, die das Gesamtvorhaben betreffen, werden gemeinsam mit dem Fraunhofer LBF erstellt. Auf Grund des umfangreichen Netzwerkes an Interessenten für Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen dient die nova-Institut GmbH als Multiplikator für die Verbreitung der Ergebnisse. 

Gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages (FKZ: 2220NR090E)

Polymers are an essential element of many aspects of modern life. However, many rely on non-renewable feedstocks and present a range of environmental issues, both during production and once they reach the end-of-life phase. The objective of the CHAMPION project is to replace these existing materials with bio-based polymers – based on the aza-Michael addition reaction – that are suitable for high-performance applications.

The applications will include coatings, textiles, home care (HC) formulation, and structural adhesives. Examples of uses would include kitchen counter coatings, car interior surfaces, laundry detergent and adhesives for industrial composites. The new materials will perform as well as, or better than, existing polymers from non-renewable sources while being circular by design. This will make them superior to current materials by ensuring that they are biodegradable and/or suitable for recycling.

The specific objectives of the project are to:

• Produce a library of more than 50 novel bio-derivable materials, based on polyesters, pendants and cross-linkers, using the aza-Michael addition reaction for chain extension, modification and curing.

• Increase the environmental and economic performance of the targeted polymers by establishing an innovative, cost-effective testing strategy that can rapidly evaluate toxicological safety issues of candidate products.

• Produce at least four bio-derivable materials – one for each application detailed below – on a suitable scale for application testing in an industrial setting.

• Submit four new bio-based aza-Michael-addition polymer candidates with high performance in HC formulation additives, structural adhesives, coatings and automotive interior surfaces to industrial partners for testing.

• Increase overall resource efficiency and reduce greenhouse gas emissions for the targeted applications.

• Validate new and improved processing technologies and evaluate, in industrial-scale production processes, two to three of the most advanced bio-based polyester candidates in potential environmental, social and economic terms. These will be benchmarked against the conventional petrochemical-based alternatives.

• Communicate with key audiences and stakeholders and gather feedback from policymakers and market actors along the entire value chain in order to undertake the market analysis.

Biowaste is a key waste stream in Europe with a high potential for contributing to a more circular economy. The Tech4Biowaste project aims to provide the bio-based industry with a complete overview of existing and emerging technologies with a Technology Readiness Level (TRL) 4 and higher for biowaste utilisation and valorisation. The technology database will provide a platform for technology providers to show their company and innovative technologies.

A hybrid model will be used to populate the database, combining inputs from the consortium’s publishers’ team, a community of volunteers, and automated scripts and tools („bots”). Unique features will be provided based on the latest IT technologies by utilising Open-Source software. Furthermore, the database will be user-friendly, well-maintained and accessible to everybody, which will be helpful for a large number of stakeholders in and after the project duration.

Tech4Biowaste will mobilise stakeholders (including intended users and contributors) for direct involvement (co-creation, training, Testing Panel, and Advisory Board). The stakeholders will be involved in e.g. the design of the database, the development of a continuation and expansion scenario and the business plan targeting sustained growth and continuity of the open platform. The project directly builds on the BBEPP-led Pilots4U network and links with the Renewable Carbon Initiative led by the nova-Institute.

Over the last twenty years, EU policy makers have prioritized the expansion of bio-based value chains through various EU policy initiatives and research programmes. As a consequence to the growing popularity of the bioeconomy in Europe, its information and statistics are lagging behind in various ways.

These include the lack of comprehensive database and statistics for bio-based industries, missing transparent methodology for bio-based data collection and a lack of integrated value chain data and indicators that illustrate the flows of different bio-based materials’ processing system.

The BioMonitor project will establish a sustainable and robust framework different stakeholders can use to monitor and measure the bioeconomy and its various impacts in relation to the EU and its Member States.

In this project, nova-Institut is leading the work package on the development of methodologies for filling the bioeconomy data gaps and safeguarding data availability in the short, medium and long term.

The AFTERLIFE project proposes a flexible, cost- and resource-efficient process for recovering and valorising the relevant fractions from wastewater. It will represent an advance on existing approaches to wastewater treatment, which rely on physic-chemical and biological methods.

The AFTERLIFE process will separate the different components of value using a series of membrane filtration units that will separate all the solids in the wastewater. These will then treated to obtain high-pure extracts and metabolites or to be converted into value-added biopolymers; polyhydroxyalkanoates (PHAs).

In addition to the value extracted from the solids, the remaining outflow of the water will be ultrapure and ready for re-use.

Das Projekt »iMulch« wird mit Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) »Investitionen in Wachstum und Beschäftigung« gefördert.

Mit der global stetig steigenden Kunststoffproduktion stehen Themen wie »Mikroplastik« und »Kunststoffe in der Umwelt« im Fokus von Diskussionen und werden relevanter. Während Vorkommen, Verbreitung und die Wirkungen von Kunststoffen in limnischen und marinen Gewässern bereits untersucht wurden, ist die Datenlage zu Kunststoffemissionen in Böden noch relativ dünn. Bis heute sind weder genaue Eintragswege, Mengen und Konzentrationen von Polymeren in Böden bekannt, noch die Folgen von Kunststoffen auf Organismen und das Bodenökosystem.
Im Projekt iMulch werden Methoden entwickelt und validiert, die den Nachweis von Kunststoffen (Mikro- und Makroplastik) in Böden und Drainagegewässern ermöglichen. Dabei sollen vorranging der Nachweis von möglichen Effekten auf das Bodenökosystem, aber auch die Wirkung des Drainagewassers auf kommunale Abwasserreinigungsverfahren analysiert werden. Beispielhaft sollen Kunststoffemissionen durch so genannte Mulchfolien aus der Landwirtschaft analysiert werden. So leistet das Projekt iMulch einen Beitrag, die Folgen von Kunststoffeinträgen nicht nur im Wasser, sondern auch für das Bodenökosystem einschätzen zu können. Die Erforschung eines terrestrischen Systems ergänzt die Untersuchungen aquatischer Systeme und liefert somit die Möglichkeit einer ganzheitlichen Betrachtung von Kunststoffemissionen.
Das nova-Institut ist im Unterauftrag für die Nachhaltigkeitsanalyse und Dissemination zuständig.

Projektpartner

• Institut für Energie und Umwelttechnik – IUTA – e.V.
• Fischer GmbH
• RWTH Aachen, Institut für Angewandte Mikrobiologie
• Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Ökologie IME

As plastics production continues to grow globally, topics such as “microplastics” and “plastics in the environment” are the focus of discussions and are becoming more relevant. While the occurrence, distribution and effects of plastics in limnic and marine waters have already been investigated, the data on plastic emissions in soils is still relatively thin. To date, neither the exact routes, quantities and concentrations of polymers in soil nor the effects of plastics on organisms and the soil ecosystem are known.

The iMulch project, develops and validates methods that enable the detection of plastics (micro- and macroplastics) in soils and drainage waters. The main focus will be on the detection of possible effects on the soil ecosystem, but also on the effect of drainage water on municipal wastewater treatment processes. Plastic emissions from so-called mulch foils from agriculture will be analysed as an example. Thus, the iMulch project contributes to assessing the consequences of plastic discharges not only in water, but also for the soil ecosystem. The research of a terrestrial system complements the investigations of aquatic systems and thus provides the possibility of a holistic view of plastic emissions.

The nova-Institute is responsible for sustainability analysis and dissemination subcontractor.

The Consortium

• Institut für Energie und Umwelttechnik – IUTA – e.V.
• Fischer GmbH
• RWTH Aachen, Institut für Angewandte Mikrobiologie
• Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Ökologie IME

Biological routes for CO₂ conversion into chemical building blocks. The high-level goal of BioRECO₂VER is to demonstrate the technical feasibility of more energy efficient and sustainable non-photosynthetic anaerobic and micro-aerobic biotechnological processes for the capture and conversion of CO₂ from industrial point sources into 2 valuable platform chemicals, i.e. isobutene and lactate. To overcome several of the existing technical and economic barriers for CO₂ conversion by industrial biotechnology, the project will focus on minimizing gas pretreatment costs, maximizing gas transfer in bioreactors, preventing product inhibition, minimizing product recovery costs, reducing footprint and improving scalability. To this end, a hybrid enzymatic process will be investigated for CO₂ capture from industrial point sources and conversion of captured CO₂ into the targeted end-products will be realized through 3 different proprietary microbial platforms which are representative of a much wider range of products and applications. Bioprocess development and optimization will occur along 2 lines: fermentation and bioelectrochemical systems. The 3 microbial platforms will be advanced to TRL 4, and the most promising solution for each target product will be validated at TRL 5 on real off gases. To prepare for industrial implementation and contribute to public acceptance, the technological activities will be complemented with virtual plant design, economic and sustainability assessments and extensive dissemination.

All activities will be executed by a well-balanced and experienced group of 2 Research and Technology Organizations, 2 universities, 4 SMEs and 4 large industries. nova-Institut partners to provide a Life-Cycle Assessment to prove the overall ecological sustainability and to provide an assessment on social acceptance and public perception via focus group analysis. Additionally nova-Institute is work package leader on dissemination and will therefor be responsible for the outrech of the project.

WoodCircus project’s main goal is to promote wood-based value chains as a key part of a circular bioeconomy in Europe. This goal is pursued by studying, assessing and highlighting efficiency of wood-based value chains in the wood construction sector. It englobes the mobilisation and first transformation of wood, building and construction activities, production side streams, reuse and recycling aspects. Contributing to the development of sustainable societies, it is expected to create more employment predominantly in rural areas in Europe by connecting them to the urbanisation process.

Background

The construction sector has an enormous economic and social significance for the European Union, providing 18 million direct jobs and contributing about 9% of the EU’s GDP. About 70% of wood is used in the EU in construction and furnishings. At the same time, the construction sector represents one of the biggest sources of waste in terms of volume with approximately 70.5 million tonnes of wood waste generated annually. Currently, around one third of waste wood is recycled. The remaining part is landfilled or incinerated, and differences exist between the EU member states in wood recycling performance and technology readiness as well as in legal, policy and socioeconomic framework conditions.

The construction sector represents one of the biggest sources of waste in terms of volume with approximately 70.5 million tonnes of wood waste generated annually. Currently, around one third of waste wood is recycled.

To improve process efficiency and to enhance conscious management of natural resources, there is a need to assess the overall system’s performance and to identify transferable good practices to minimise the generation of waste. WoodCircus project links the challenges and opportunities within the resource efficiency and cascade use of wood and wood-waste to boost the competitiveness of woodworking sector and to enhance its sustainability performance.

This 4-year project aims at promoting the sustainable development of resource-efficient and economically profitable industrial crops grown on marginal lands, considering that industrial crops can provide valuable resources for high added value products and bioenergy.

To achieve the project objective, an up-to-date database of existing resource-efficient industrial crops will be developed with information on their agronomic characteristics, input requirements, yield performance and quality traits for end-use applications.

The impact of MAGIC will be maximized by integrating sustainability aspects (covering environment, society and economy) of the value chains. Success stories of industrial crops in EU regions will be analysed addressing technical, environmental, economic and social issues to produce policy recommendations and best-practice guidelines for their promotion at local/regional level. The project results, database, maps and the DSS tool will be used as dissemination tools to increase farmers’ awareness and establish strong links with EIP AGRI.

In this project, nova is mainly responsible for dissemination.

Wann ergibt biologischer Abbau ökologisch Sinn? Gibt es für solche Anwendungen bereits die geeigneten Materialien? Wie sind die marktwirtschaftlichen Rahmenbedingungen?

Diese und weitere Fragen wird das neu gestartete Projekt „Steckbriefe sinnvoller biologisch abbaubarer Produkte“ – kurz „BioSinn“ – beantworten. Gemeinsam mit dem Institut für Kunststofftechnik der Univer-sität Stuttgart untersucht das nova-Institut, welche Kunststoffprodukte selbst bei korrekter Anwendung häufig in der Umwelt verbleiben und somit nicht für Recycling oder thermische Verwertung eingesammelt werden können. Für solche Anwendungen kann der biologische Abbau eine sinnvolle End-of-Life-Option darstellen. Beispiele für solche in der Umwelt verbleibenden Produkte sind Materialien, die in Land- und Forstwirtschaft genutzt werden, oder Verbrauchsprodukte wie Rasentrimmerschnüre und Feuerwerks-körper.

Das Ergebnis des Projekts wird eine Handreichung für Entscheidungsträger aus Industrie und Politik mit 25 Produktsteckbriefen der relevantesten Anwendungen sein. Für jedes Produkt wird erklärt, inwiefern der biologische Abbau eine sinnvolle und machbare Option ist und welche Substitutionsoptionen es für einen nachhaltigeren Kunststoffeinsatz gibt.

Das BioSinn-Projekt will damit auch Potenziale für biologisch abbaubare Kunststoffe aufzeigen, die bisher oft übersehen werden, da sich die öffentliche Debatte zu großen Teilen um Verpackungen dreht. Diese können in aller Regel eingesammelt und recycelt werden. BioSinn konzentriert sich daher gerade auf solche Anwendungen, in denen die Sammlung in der Praxis nicht oder kaum möglich ist.

Das Projekt soll durch einen Experten-Beirat begleitet werden, der dabei unterstützt, geeignete Anwen-dungen zu identifizieren und die Substitution durch biologisch abbaubare Materialien zu diskutieren. Die Projektlaufzeit beträgt ein Jahr (November 2019 – Oktober 2020), der Beirat wird über Telefonate sowie über zwei Workshops mit einbezogen.

Die Projektergebnisse auf deutsch und englisch sind als Reports verfügbar auf https://renewable-carbon.eu/publications/

Das BMEL-geförderte Verbundprojekt EvaChem befasst sich mit der Entwicklung eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem), um die vorteilhaftesten Kombinationen aus Rohstoff (fossile Ressourcen, CO₂, erste und zweite Generation Biomasse), Syntheseweg und Zielmolekül effizient zu identifizieren.
KMUs und auch Wissenschaftler können oft das Potenzial, das hinter ihrer Chemikalienproduktion in Bezug auf mögliche Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül liegt, selbst nicht hinreichend evaluieren. Was sind die stoff- und prozessbezogen vorteilhaftesten Kombinationen? Wann sind Biomasse erster und zweiter Generation oder CO₂ am vorteilhaftesten, für welche Synthesewege und Zielmoleküle bleiben fossile Rohstoffe im Vorteil?

Der Aufwand ist in der Regel hoch, entsprechende einfache Werkzeuge fehlen. Dies erschwert Entwicklungs- und Investitionsentscheidungen, hemmt Innovationen in den Unternehmen und erschwert die Fokussierung der Forschung. Das in EvaChem zu entwickelnde Werkzeug geht diese Herausforderung gezielt an.

Es unterscheidet sich von den bestehenden Werkzeugen dadurch, dass es gegenüber bereits existierenden, komplexen Methoden – die meist nur durch Experten und mit einem hohen Aufwand durchgeführt werden können – leicht in der Praxis anwendbar ist, aber gleichzeitig eine im Vergleich zu bekannten, vereinfachten Methoden deutlich höhere Aussagekraft besitzt.
Dies ermöglicht es kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) ihre Chemikalienproduktion eigenständig und mit geringem finanziellem Aufwand zu evaluieren. Gleichzeitig besitzen aber die Ergebnisse eine hohe Aussagekraft und die Unternehmen können darauf basierend verlässliche strategische Entscheidungen treffen. Daneben erlaubt der transparente Charakter des Werkzeugs, dass die Analysen jederzeit nachvollziehbar und überprüfbar bleiben und die Bewertungsergebnisse vergleichbar sind. Diese Kombination von Leistungsmerkmalen besitzen bisherige Werkzeuge nicht.
Das Projekt gliedert sich in drei aufeinanderfolgende und zeitglich stark vernetzte Teilvorhaben, die vom nova-Institut, der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. und der Leuphana Universität Lüneburg durchgeführt werden.

• Teilvorhaben 1: Etablierung des Multikriterien-Systems (FK 22031218); nova-Institut
• Teilvorhaben 2: Anwendung des Multikriterien-Systems (FK 2219NR285); DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.
• Teilvorhaben 3: Bewertung des Multikriterien-Systems (FK 2219NR297); Leuphana Universität Lüneburg

Dieses Projekt wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

Das Konsortium plant industrielle Forschung zur stofflichen Verwertung des nachwachsenden Rohstoffs „Zuckerrübenschnitzel“ (RS). Als Nebenprodukt der Zuckerproduktion stehen RS weder in Konkurrenz zu Nahrungsmitteln, noch zu Futtermitteln, da die Vermarktbarkeit regional begrenzt und weitere Produktionsüberschüsse nach dem Wegfall der Zuckermarktordnung 2017 zu erwarten sind. Hierfür sollen alternative, wertschöpfungssteigernde Anwendungen gesucht werden. Das Projektziel Werkstoffe aus RS vereint ressourcenschonende Kaskadennutzung eines Koppelproduktes mit der Einsparung petrobasierter Rohstoffe (petrobasierte Kunststoffe). Kennzeichen und Differenzierung von RS zu Holz ist ihr hoher Pektingehalt. In Werkstoffanwendungen sind hieraus technische Herausforderungen zu erwarten. Der innovative Projektansatz soll durch Entwicklung von Verarbeitungsprozessen und –materialien diese und andere pektinhaltige Biomasse für Werkstoffanwendungen zugänglich machen. Pektin als Koppelprodukt ist zudem interessant für weitere Anwendungen. Das Projektkonsortium umfasst die gesamte Wertschöpfungskette vom Rohstoff über Additive bis zum Endprodukt. Die Bandbreite stofflicher Nutzung von Rübenschnitzeln soll frühzeitig durch Herstellung und Untersuchung von Demonstratoren bei Zwischenprodukten und Endanwendungen evaluiert werden. Eine projektbegleitende Aufstellung der Ökobilanz beschäftigt sich mit der Nachhaltigkeit. Weiterhin durch hohe Prozessintegration vieler Verfahren (Färben, Mahlen) ökonomische und ökologischer Vorteil generiert werden. Die Entwicklungsarbeiten mit Fokus auf Endanwendungen generieren Erkenntnisse, die in anwendungsspezifischen Weiterentwicklungen Markteinführung innerhalb 1–2 Jahre nach Projektabschluss ermöglichen sollen.

Die Unternehmen: Byk, Entex, FKuR, Fraunhofer, Harold Scholz, Jäckering Mühlen, KIMW, LWB Koch, nova-Institut, Pfeifer&Langen, Swoboda Engineering

This will be achieved by integrating the knowledge gained from systems biology with the engineering tools of synthetic biology to redesign metabolic pathways in the target yeast species. These redesigned strains will have optimized levels of product precursors and will serve as versatile chassis for industrial exploitation.

CHASSY will unlock the full potential of the yeasts Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica and Kluyveromyces marxianus as cell factories for production of high value compounds which have applications in the cosmetic, nutraceutical and white biotechnology sectors. Current cell factory strains for these classes of product are restricted to proof-of-principle levels because of limited precursor supply, poor product tolerance and lack of versatility. CHASSY addresses these challenges by redesigning metabolic circuits and expanding the host range to include the oleaginous yeast, Y. lipolytica and the thermotolerant yeast, K. marxianus.

The systems biology approach will integrate model-based design, construction and analysis of yeast strains, resulting in reconfigured metabolic networks optimised for the production of lipid and aromatic molecules. Construction of the chassis strains, using new and existing synthetic biology tools, will be directed by knowledge derived from a thorough systems biology comparison of the three yeast species, conducted using integrative data analysis and genome scale metabolic models.

The new built cell factory strains will be evaluated under industrial conditions to produce data that will further improve the chassis platforms. The major outcomes of this project will be:

• a new set of chassis yeast strains that are widely applicable for development of industrial cell factories;
• the knowledge and technology to readily build and evaluate new chassis tailored to specific applications;
• prototype cell factory strains producing three high value metabolites for commercial exploitation;
• a dissemination and exploitation strategy to ensure that European SMEs benefit from the knowledge base, platform chassis and resources generated in CHASSY.

In this project, nova is responsible for the dissemination.

Its concept is to combine chemical and enzymatic catalysis with insects-based biological conversion via termites, within a biorefinery integrated approach. The project is conceived to avoid waste production by recycling waste bio-based products and improve the sustainability of existing second generation biorefineries. It addresses three types of recalcitrant raw materials: lignocellulosic residues from ethanol production, lignins dissolved during pulping process and lignin-like humins formed by sugars conversion. Enzymatic and process engineering will be implemented to design efficient conversion routes and permit technological breakthroughs.

A transversal platform for the characterisation of biomolecules will be settled to identify bio-products of commercial interest among lignins and humins multifunctional nanoparticles, phenolic antioxidants, insects-based chitosans and aromatic chemical intermediates. Thanks to this platform, Zelcor will enhance knowledge of the structure-function relationships and the mechanisms involved in recalcitrant raw materials catalytic depolymerisation and bioconversion. Demonstration of the approach feasibility will be performed by process scaling-up, formulation of end-product prototypes and value chain sustainability and safety assessment. The presence of industrial partners all along the value chains, from lignocellulosic feedstock to end products, will facilitate demonstration activities and technological transfers. With this strong industry drive, Zelcor will lead to large scale production of biomolecules for cosmetics, packaging and chemical industry, as well as novel biocatalysts. Zelcor is a 6.7M€ collaborative project, 49% of which for SMEs (43% EC grant). It gathers 18 organisations from 8 countries, including 6 academia, 8 SMEs, and 3 corporations.

The nova-Institut partners in this project in the sustainability assessment with a Life-Cycle-Costing (LCC) approach and a techno-economic evaluation (TEE) as well as an analysis of potential social and socio-economic impacts. Additional nova is responsible for the dissemination activities together with the consortium leaders from INRA.
ZELCOR receives funding from the European Community’s Horizon 2020 (H2020) and the BBI-JTI under the grant agreement No. 720303.

The objectives of MARISURF are to develop (1) innovative approaches in discovering, characterizing and producing novel marine-derived bio-surfactants, (2) to develop novel, economic, and eco-friendly end-products with commercial applications in order to replace synthetic counterparts, and (3) to demonstrate the functionality of new product development for commercial exploitation.

MARISURF’s mission is to transcend the whole production pipeline, from initial discovery of novel and exceptionally promising surface-active agents, through proof-of-concept, industrial production and application in product formulations by commercial end-users. For this purpose the consortium includes twelve partners across six European countries, eight of which are industrial partners.

Surfactants and emulsifiers constitute an important class of chemical agents that are widely used in almost every sector of modern industry. The huge market demand is currently met almost exclusively by synthetic, mainly petroleum-based, chemical products, which are usually non-biodegradable and mostly toxic or GM plant based products (used in foods), which are undesirable by some end-users. Their biologically produced counterparts (i.e. bio- surfactants and bio-emulsifiers) offer more green sustainable alternatives. This has led to a number of manufactures, looking for ways to increase competitiveness through searching for underexploited sources such as the marine environment.

In this project the nova-Institute is responsible for assessing and evaluating the environmental impact of the newly developed processes under application of Life Cycle Assessment.

The primary aim of ReSolve is to replace the hazardous solvents toluene and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) with safe alternatives derived from non-food carbohydrates. Starting from promising bio-based platform molecules, an effective combination of computational modelling, high-throughput toxicity testing and evaluation of application performance will be used to design bespoke bio-based solvents.

The project runs under the umbrella of the Bio-Based Industries Joint Undertaking (BBI JU) which is a public-private partnership between the European Commission and the Bio-based Industries Consortium. The ReSolve project consortium consists of 11 European companies. The project will run 3 years from June 2016- May 2020 with a total investment of 4.4 million euro.

The impact of this research is relevant to thousands of downstream businesses and consumers that are dependent on solvents. Above all, it will positively affect the health and safety of the millions of European citizens who are routinely exposed to solvents as part of their job.

In this project, the nova-Institute is responsible for the general outreach and dissemination activities within the project and will concentrate on determining the ecological, as well as the social and socio-economic impact of ReSolve’s processes and products. Moreover, the nova-Institute will also identify possible applications and market stakeholders via market analysis.

ReSolve receives funding from the Bio Based Industries Joint Undertaking under the European Union’s Horizon 2020 research and innovative programme under grant agreement No. 745450.

BEPASO: Bioeconomy Pathways and Societal Transformation Strategies

Der Wandel unserer gegenwärtigen fossilbasierten Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigeren biobasierten Ökonomie erfordert eine breite gesellschaftliche Akzeptanz. Um die Bioökonomiestrategie der Bundesregierung erfolgreich umzusetzen, müssen mögliche Zielkonflikte identifiziert und Lösungsvorschläge für Interessengruppen und Bevölkerung entwickelt werden.

Hintergrund und Zielsetzung

Die Bioökonomie umfasst alle Wirtschaftssektoren, die nachwachsende Rohstoffe erzeugen, be- und verarbeiten, nutzen und damit handeln. Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, verschiedene Szenarien eines Wandels unserer gegenwärtigen Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigen “Bioökonomie 2050” zu beschreiben und gesellschaftlich akzeptierte Transformationsprozesse aufzuzeigen. (Politische) Verantwortlichkeiten, Handlungsoptionen und Steuerungselemente werden dabei identifiziert.

Zielgruppe

Politik, Wirtschaft, Bevölkerung

Vorgehensweise

Ausgehend von der gegenwärtigen Land- und Ressourcennutzung und der Verfügbarkeit sowie Verwendung von Biomasse werden wir gangbare Pfade für die Transformation zu einer bio-basierten Ökonomie entwickeln. Die steigende Nachfrage nach biogenen Ressourcen sowie die davon ausgehenden Effekte (z.B. Mengen-, Preis- und Handelseffekte, Veränderung des CO₂-Ausstoßes, Veränderungen im Landschaftsbild, Arbeitsmarkteffekte) fließen in die Analysen ein, um die Potenziale der Bioökonomie, aber auch mögliche Grenzen und Konfliktfelder aufzuzeigen. Wir analysieren Maßnahmen, die diese Konflikte entschärfen (z.B. durch Ertrags- und Effizienzsteigerung, Kaskadennutzung, Nutzung von Rest- und Abfallstoffen) und bewerten sie hinsichtlich ihrer gesellschaftlichen Akzeptanz. Mit Hilfe von Modellanalysen identifizierte Zielkonflikte diskutieren wir in einem mehrstufigen Prozess mit Stakeholdern und Bevölkerung, um Lösungsstrategien sowie Handlungsoptionen zu erarbeiten.  Innerhalb des Forschungsvorhabens wird ein transdisziplinärer Ansatz verfolgt. Modellbasierte Analysen verschiedener Transformationspfade zu einer biobasierten Wirtschaftsweise werden hierfür mit sozialwissenschaftlichen Untersuchungen zur gesellschaftlichen Akzeptanz verzahnt.

Unsere Forschungsfragen

• Welche gesellschaftlichen und politischen Prozesse müssen stattfinden, um den Übergang zu einer nachhaltigen Nutzung von Biomasse in Produktion und Konsum zu stimulieren?
• Was sind potenzielle Elemente einer nachhaltigen “Bioökonomie 2050” in Deutschland?
• Wird die globale Verfügbarkeit von Biomasse den Transformationsprozess behindern? Wie wird sich der internationale Handel von Biomasse entwickeln? Welcher Beitrag zum Klimaschutz ist zu erwarten?
• Welchen Einfluss wird der Klimawandel auf die Biomasseproduktion, den Wasserhaushalt, die Wasserqualität und damit auf die “Bioökonomie 2050” haben?
• Steht die zusätzliche Nachfrage nach Biomasse im Widerspruch zu anderen Zielen wie Klimaschutz und Biodiversität? Welche Lösungsstrategien ergeben sich?
• Wie beurteilen Stakeholder und die Bevölkerung die Zielkonflikte und welche Auswirkungen haben diese auf die Akzeptanzfähigkeit der Transformationsprozesse? Wie müssen die Prozesse gestaltet werden, um gesellschaftlichen Anforderungen und Erwartungen gerecht zu werden?
• Welche Rolle kommt der Politik in der Gestaltung einer gesellschaftlich akzeptierten Transformation zur “Bioökonomie 2050” zu?

Projektpartner

Koordination: Thünen-Institut für Marktanalyse (Kontakt: Corinna Hempel) Thünen-Institut für internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie
Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ)
Center for Environmental Systems Research (CESR)
nova-Institut GmbH
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)

The main objective of the STAR4BBI project is promoting a level playing field for bio-based products by contributing to the establishment of a coherent, well-coordinated and favourable regulatory / standardization framework for supporting the development of a cutting edge bioeconomy for Europe.

The focus of the project will be on finding practical ways to modify standards in such a way that alternative wording, product specifications, and/or measuring methods will eliminate hurdles without compromising the initial objectives of the standards. Furthermore, the project will identify regulations that are hindering the development of the bioeconomy and propose ways to tackle them, as well as predict different economic scenarios according to those changes. The STAR4BBI consortium includes 4 organisations from 2 different countries. The project is a collaboration between nova and Stichting Nederlands Normalisatie-instituut (NEN) as project leader, TU-Berlin and Wageningen UR. The project began on September 1st of 2016 and will have a total duration of 36 months.
In this project, nova is responsible for screening, selection and analysis of bio-based value chains as well as dissemination and communication of the project’s results.

The European oleochemical industry currently relies on imported coconut and palm kernel oils and fatty acids and on castor oil as sources for medium-chain fatty acids (MCFA, C10–C14) and medium-chain polymer building blocks. These are needed for the production of plastics, surfactants, detergents, lubricants, plasticisers and other products.

COSMOS aims at reducing this dependence by turning the currently underutilised domestic oil crops camelina and crambe into profitable, sustainable, multipurpose, non-GMO European oil crops for the production of oleochemicals. Seed properties will be screened and optimised through genetic techniques aiming at high yield, low resource inputs, optimisation of the value generated from vegetative tissues and fatty acid profiles adapted to industrial needs. Large-scale field trials will be performed at different locations in Europe to assess the potential of the crops in terms of cultivation practices, seed yield, oil content, ease of harvesting, and resource inputs.

In this project, nova is responsible for the dissemination and is conducting the techno-economic evaluation.

COSMOS receives funding from the European Community’s Horizon 2020 (H2020) under the grant agreement No. 635405.

BIOFOREVER (BIO-based products from FORestry via Economically Viable European Routes) will demonstrate the feasibility of the conversion of lignocellulosic feedstocks like wood into chemical building blocks and high added value products. The project runs under the umbrella of the Bio Based Industries Joint Undertaking (BBI JU) which is a public private partnership between the European Union and the Biobased Industry Consortium. The BIOFOREVER project consortium consists of 14 European companies. The project will run 3 years from September 2016- August 2019 with a total investment of 16 million euro.

The BIOFOREVER project objective is the technical and economical demonstration of 5 different value chains from feedstock to final product. Within this framework, several conversion technologies will be demonstrated up to pre-industrial scale for several types of feedstock while commercialization routes for the most promising value chains will be delivered.

In this project, the nova-Institute conducts a multi-criteria feedstock evaluation as well as market study on the consumer perception, demand and GreenPremium prices for 2nd generation biomass and products thereof.

Sugar beet pulp accounts for approx. 13 million tonnes in Europe and is a major residual stream from the sugar beet industry, which is currently valorised as low value feed and/or green gas.

The PULP2VALUE project aims to demonstrate an integrated and cost-effective cascading biorefinery system to refine sugar beet pulp and isolate high value products for detergents, personal care, oil & gas, paints & coatings and composites. The project will spur rural development in sugar beet growing areas by connecting them in new cross-sectorial value chains with various industries, including the chemical and food industry.

In this project, nova is responsible for the sustainability assessment including market research, techno-economic evaluation, Life Cycle Assessment, and the establishment of a communication and dissemination strategy. Check out the project’s website for more information: http://pulp2value.eu

This project has received funding from the Bio Based Industries Joint Undertaking under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 669105.

Das Monitoring soll zuverlässige und differenzierte Daten zu wirtschaftlichen Sektoren, Produktionsprozessen und Produkten, welche der Bioökonomie zugerechnet werden können, zusammenstellen und, wo nötig, neu erheben. Dies gilt für alle wirtschaftlichen Tätigkeiten, die aufgrund der verwendeten biologischen Stoffe oder aufgrund biobasierter Verfahren der Bioökonomie zugerechnet werden müssen. Zu berücksichtigen sind dabei sowohl die ökonomisch und mengenmäßig relevanten Industriebereiche wie die Holzwirtschaft und der Sektor der Lebens- und Genussmittel als auch neue Anwendungsbereiche, die zwar nicht aufgrund der verarbeiteten oder erzeugten Mengen, wohl aber aufgrund ihrer Innovationsstärke und relativen Wertschöpfung von Bedeutung sind.

Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Abgrenzung bioökonomierelevanter Teilbereiche unterhalb der durch die Klassifikation der Wirtschaftssektoren (NACE) ausgewiesenen vorhandenen Kennzahlen dar. Neben Produktmengen, Handelsbilanzen und Wertschöpfung sind auch arbeitsmarktrelevante Daten (Beschäftigtenzahlen und Qualifikationsmerkmale sowie Studien- und Ausbildungsgänge mit bioökonomischem Bezug) abzubilden. Darüber hinaus soll das Monitoring bioökonomiespezifische aussagekräftige Kennzahlen entwickeln, etwa zur Wertschöpfung pro Biomasseeinheit in verschiedenen Wirtschaftssektoren sowohl in der Urproduktion als auch in der Verarbeitung. Dies schließt bilanzierende Aussagen zur Wertschöpfung unterschiedlicher Nutzungsketten ein. So wird erkennbar, in welchen Sektoren und auf welche Weise biologische Ressourcen besonders wirtschaftlich genutzt werden können.

Das Projekt wird vom ifo-Institut in München geleitet und in Zusammenarbeit mit dem nova-Institut, dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI und dem Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) durchgeführt.

RoadToBio will deliver a roadmap that will specify the benefits for the chemical industry along the path towards a bioeconomy to meet the societal needs in 2030. The roadmap will contain the following two main components:
(1) An analysis of the most promising opportunities (sweet spots) for the chemical industry to increase its bio-based portfolio, as well as the technological and commercial barriers and the hurdles in regulations and acceptance by society, governing bodies and the industry itself.

(2) A strategy, action plan and engagement guide to overcome the existing and anticipated barriers and hurdles as mentioned above. Furthermore it will bring together different parts of chemical industry, society, and governing bodies, to start a dialogue and to create a platform where this action plan can unfold its full potential, in order to help meet the very ambitious targets of the BIC for 2030.

The approach is based on three pillars, which are
(a) analysis of status quo and potentials,
(b) forward looking activities,
(c) continuous feedback loops and interactions with stakeholders.

The results will be wrapped up and phrased as a roadmap and an engagement guide describing the benefits and a way forward for the European Chemical Industry towards a more bio-based future. In order to derive a holistic roadmap that can lead the way, the analytical part of the project will consider feedstocks, technologies and markets as well as regulatory issues, societal needs, consumer questions and communication.

SuperBIO is an innovation project supported through the Horizon2020 funding program of the European Commission. The 3.8 million project is committed to build new, innovative, cross-border and cross-sectorial value chains in the bio-based economy that have the potential to disrupt existing value chains in the fossil oil based economy. About 50% of the budget is allocated to 10 innovation services which are to be provided to third party SMEs part of new value chains. The SuperBIO consortium includes 10 organisations from six different countries.

The public sector to develop tools for purchasers, facilitate the creation of buyers groups, and increase awareness and incentives in order to lower the barriers to purchasing. Thus leading to the opening of new markets of bio-based products in Europe.

InnProBio is an EU funded three year project which began in March 2015.
To this project, nova-Institute contributes topical information about bio-based products relevant for public procurement, including market assessment and factsheets.

Hintergrund

Die Monitoring-Verordnung (Verordnung 601/2012/EU; MVO) enthält Vorschriften für die Überwachung von und Berichterstattung über Treibhausgasemissionen und Tätigkeitsdaten gemäß der Richtlinie 2003/87/EG, die das europäische Emissionshandelsystem (ETS) begründet und regelt. Im Rahmen der aktuellen Überarbeitung der MVO soll geprüft werden, inwiefern Treibhausgasemissionen, die an Anlagen zur weiteren Nutzung (Carbon Capture and Utilisation, CCU) weitergeleitet werden, für den Emittenten abzugsfähig sein sollten. Dies würde bedeuten, dass für Treibhausgasemissionen, die im Rahmen von CCU weiter genutzt werden, keine Kompensationen im ETS erbracht werden müssten. Im Zuge der Überarbeitungen der EHRL und MVO zur zweiten und dritten Handelsperiode gab es bereits längere Auseinandersetzungen zu der Frage, ob CCU-Anwendungen abzugsberechtigt sein sollen, und wenn ja, in welchen Fällen. Die zuletzt gültigen Regelungen stehen CCU restriktiv gegenüber. Der Europäische Gerichtshof (EUGH) stellte in seinem Urteil zu Schaefer-Kalk vom 19. Januar 2017 (C-460/15) nun fest, dass die Europäische Kommission mit der zuletzt gültigen Regelung in Anhang IV Nr. 10 der MVO ihre Kompetenz überschritten hat und die CO₂-Emissionen, die bei der Kalzinierung entstehen und für die Produktion von gefälltem Calciumcarbonat (Precipitated Calcium Carbonate – PCC) aufgefangen und weitergeleitet werden, abzugsfähig sind.

Das Projekt

Vor dem Hintergrund der politischen Diskussionen und des EUGH-Urteils sollen in diesem Projekt allgemeingültige Kriterien erarbeitet werden, die CCU-Anwendungsfälle identifizieren können, die im Hinblick auf Klimaschutz als „wünschenswert“ zu betrachten sind. Die Kriterien werden die Erwägungen des EUGH-Urteils berücksichtigen. In einem zweiten Schritt wird eine Reihe ausgewählter CCU-Technologien anhand der erarbeiteten Kriterien bewertet und in eine Rangliste sortiert. Diese Bewertung soll dem Auftraggeber als Anhaltspunkt dienen, welche CCU-Technologien zu einem Abzug von Treibhausgasen in der vierten Handelsperiode berechtigt sein könnten und nach welchen Kriterien zukünftige Technologien bewertet werden können. Im zweiten, kleineren Teil des Projekts wird eine Ad-hoc Stellungnahme zur Prüfung der Praxistauglichkeit von geänderten Anforderungen an Überwachung und Berichterstattung von Treibhausgasen verfasst. Die Partner Das Projekt wird federführend vom nova-Institut gemeinsam mit Ecofys Germany im Unterauftrag ausgeführt.

Opening new industrial routes for the production of important chemicals from renewable sources rather than traditional petrochemical sources: this, in summary, is the aim of the BIO-QED project, financed by the European Union as part of the Seventh Framework Programme, involving 10 partners from 6 European countries (Italy, Germany, France, the Netherlands, Croatia and Spain).

The project, which will last for 4 years, was officially launched on 1 January 2014. On 25 February Novamont hosted the initiative’s kick-off meeting, which was attended by all partners, leading companies from industry and European research, namely Fraunhofer Institut, Nova Institut, Cargill, Lubrizol, Rina, TNO, Miplast, Patentopolis and Mater-Biotech.

BIO-QED fits perfectly with the EU’s Bioeconomy strategy, which is intended to guide the European economic system towards a broader and more sustainable use of resources, reconciling the requirements of agriculture and food safety with the sustainable use of renewable sources for industrial purposes. It will concentrate on the sustainable upscaling of the production of itaconic acid and butanediol.

Link to the webpage of BIO-QED: http://bio-qed.eu

This project is funded by the European Commision’s Seventh Framework Programme for Research and Technological Development. Grant Agreement no. 613941.

MIRACLES is an industry-driven R&D and innovation project aimed at developing integrated, multiple-product biorefinery technologies for the production of specialties from microalgae for application in food, aquaculture and non-food products.

Microalgae are a promising feedstock for the sustainable supply of commodities and specialties for food and non-food products. Despite this potential, implementation to date is limited, mainly due to unfavourable economics. Major bottlenecks are the lack of available biomass at acceptable costs and the absence of appropriate biorefinery technologies.

The MIRACLES project aims to overcome these hurdles with the development of an integrated, multiple-product biorefinery for valuable specialties from algae for application in food, aquafeeds and non-food products.

The focus is on the development and integration of mild cell disruption and environmentally-friendly extraction and fractionation processes, including functionality testing and product formulation based on established industrial algal strains. The project will also develop new technologies for optimizing and monitoring valuable products in the algal biomass during cultivation. An innovative photobioreactor and an improved harvesting technology, combined with medium recycle technologies, will enable substantial cost reduction in algal biomass production.

The nova-Institute and the partners from Wageningen University, Value for Technology (bvba) and Ecotreasures (bvba) are responsible for techno-economic and sustainability assessment of integrated value chains and development of business plans.

The project comprises 20 partners of which 50% SME and several large corporates plus universities and research institutes.

Two bioproduction platforms will be explored: (1) green alga Botryococcus braunii on its own and (2) the green microalga Chlamydomonas reinhardtii, to which the unique hydrocarbon and polysaccharides producing genes from Botryococcus will be transferred. SPLASH will deliver knowledge, tools and technologies needed for the establishment of a new industry sector: Industrial Biotechnology with algae and/or algal genes for the manufacture of polyesters and polyolefins.

The building blocks for these polymers will be derived from the sugars (polyesters) and hydrocarbons (polyolefins) exuded by the algae: adipic acid from galactose, 2,5-furandicarboxylic acid from glucose, rhamnose and fucose, 1,4-pentanediol from rhamnose and fucose, ethylene from ‘green naphtha’, propylene from ‘green naphtha’.

The conversion of ethylene and propylene to polyolefins is common technology, and will not be included in the project. The sugar-derived building blocks will be converted to new condensation polymers, including poly(ethylene 2,5-furandioate) (PEF) and poly(1,4-pentylene adipate-co-2,5-furandioate). End-use applications include food packaging materials and fibres for yarns, ropes and nets. The project encompasses (1) development of Botryococcus as an industrial production platform, (2) Systems biology analysis, (3) Development of procedures for production, in situ extraction and isolation, (4) product development.

The project, which is led by the Università Cattolica del Sacro Cuore, is scheduled from 1 September 2012 to 28 February 2017. Its kick-off was held from 15-17 October 2012 in Piacenza.

The nova-Institute is responsible for the preparation of an integrated sustainability assessment of the envisaged hemp biorefinery based on a techno-economic analysis and a life cycle assessment (LCA) of the whole production chain. Furthermore, nova is in charge of dissemination and safeguarding intellectual property rights.

Hemp is a sustainable high yielding crop well adapted to most European conditions, with advantageous environmental and agronomical characteristics. Traditionally cultivated for the fibres, seeds and psychoactive substances, it is now considered an ideal crop to produce innovative biomaterials. Once a key industrial crop for fibre, hemp production declined in the last century and was displaced by cotton and synthetic fibres. This explains why hemp has not been subject to the intensive breeding that has driven great improvements in major food crops in the last 50 years. However, cotton has one of the worst environmental footprints of any crop and there is renewed interest in hemp because it requires less water and agrochemicals and provides fibre and oil of superior quality.

In the frame of multi-hemp, participants will use cutting-edge genomic approaches to achieve rapid targeted improvements in hemp productivity and raw material quality for end-user requirements, whilst also advancing scientific understanding of gene-to-trait relationships in this crop. This work will be combined with innovations in agronomy, harvesting and processing methods to generate sustainable products from improved varieties. The project will include demonstration activities such as field trial and process scale up. The economic and environmental implications of each innovation will be assessed so as to maximise economic return and increase sustainability.

This project brings together leading research groups with a vibrant group of industrial participants working from the level of molecular genetics through to end product demonstration. Our ambition is to develop an integrated hemp-based biorefinery in which improved feedstock is subject to efficient and modular processing steps to provide fibre, oil, construction materials, fine chemicals and biofuels using all components of the harvested biomass, and generating new opportunities within the developing knowledge based bioeconomy.

The international participants’ field consists of the following partners:

• KRANEMANN GMBH
• PLANETE CHANVRE SAS
• HENNEPVERWERKINGSBEDRIJF DUN AGRO BV
• MONTAZNA GRADNJA TADEJ ZIMIC SP
• INSTITUTE OF BAST FIBER CROPS, CHINESE ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES – IBFC
• C.M.F. TECHNOLOGY SPA
• GRUPPO FIBRANOVA SRL
• LATGALES LAUKSAIMNIECIBAS ZINATNESCENTRS SIA
• FEDERATION NATIONALE CHANVRE ASSOCIATION*FNPC
• ASOCIACION EMPRESARIAL DE INVESTIGACION CENTRO TECNOLOGICO NACIONAL AGROALIMENTARIO EXTREMADURA
• VANDIJKE SEMO BV
• AALTO-KORKEAKOULUSAATIO
• NOVA-INSTITUT FUR POLITISCHE UND OKOLOGISCHE INNOVATION GMBH
• Hochschule Bremen
• AGRITEC, vyzkum, slechteni a sluzby s.r.o.
• LEIBNIZ-INSTITUT FUER AGRARTECHNIK POTSDAM-BORNIM EV (ATB)
• VENTIMOLA GMBH & CO DAMMTECHNIK KG
• CONSIGLIO PER LA RICERCA E SPERIMENTAZIONE IN AGRICOLTURA
• UNIVERSITA CATTOLICA DEL SACRO CUORE
• UNIVERSITY OF YORK
• WAGENINGEN UNIVERSITEIT
• KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN

This project is funded by the European Commision’s Seventh Framework Programme for Research and Technological Development. Grant Agreement no. 311849

For more information about the project, please visit www.multihemp.eu

Biomasse ist ein natürlicher Rohstoff von besonderer Bedeutung. Seine primäre Erzeugung ist bis auf unabsehbare Zeit an Flächeninanspruchnahme respektive Landnutzung gebunden und steht damit in Konflikt mit einer Vielzahl potenzieller Problematiken, wie der Nutzungskonkurrenz gegenüber Nahrungs- und Futtermittelproduktion und damit verbundenen Landnutzungsänderungen. Um die Bedürfnisse der Weltbevölkerung langfristig befriedigen zu können, ist eine effizientere und nachhaltigere Nutzung von Biomasse unumgänglich. Viele Experten sind sich einig, dass bei einer Ausdehnung der Nutzung von Biomasse zu energetischen Zwecken die „Rohstoffe oder daraus hergestellte Produkte in zeitlich aufeinander folgenden Schritten so lange, so häufig und so effizient wie möglich stofflich (…) genutzt und erst am Ende des Produktlebenszyklus energetisch verwertet werden sollten“ (UBA, 2012). Dies beschreibt das Grundprinzip einer Nutzungskaskade.

Das Projekt dient dazu, Potentiale der Kaskadennutzung verschiedener biobasierter Rohstoffe zu erkennen und deutlicher herauszuarbeiten. Anhand verschiedener Praxisbeispiele aus der Industrie werden zum einen Erfolgsfaktoren und Hemmnisse identifiziert und zum anderen die ökologische Vorteilhaftigkeit von Nutzungskaskaden differenziert und umfassend analysiert. Die Ergebnisse sollen einen Beitrag dazu leisten, Eckpunkte zur Entwicklung einer Strategie für Entscheidungsträger zu zeichnen, um zielgerichtete und erfolgversprechende Maßnahmen und Instrumente entwickelt zu können. Gleichzeitig sollen ökonomische und ökologische Aspekte nicht aus den Augen verloren werden.

Das Projekt wird zusammen mit den Partnern der nova-Institut GmbH, dem Institut für ZukunftEnergieSysteme gGmbH, Saarbrücken (izes) und dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH unter der Leitung des Instituts für Energie- und Umweltforschung gGmbH, Heidelberg (ifeu), durchgeführt.

Biomass is a natural resource of particular importance. Its primary production is bound on land use and lies in conflict with a variety of potential problems, such as the competition with food and fodder production and associated land-use changes. To satisfy the needs of the world population, a more efficient and sustainable use of biomass is essential. Many experts agree that raw materials like biomass should be used several times in a cascading sequence of material uses as efficiently as possible. Furthermore, biomass should only be used energetically at the end of the materials life cycle. This principle is defined as cascading use of biomass.

The Project aims to identify and elaborate potentials of cascading use of several bio-based raw materials. On the one hand, factors of success and failure will be analysed based on practical examples from industry. On the other hand, the ecological preferences of cascading use of biomass will be examined in detail. The results will provide new insights and arguments, which help decision makers to develop a strategy for the design of target-oriented and promising policies and instruments.

The Institute for Energy and Environmental Research (IFEU) is the leader of the project and cooperates with the three partners nova-Institute, Institut für ZukunftEnergieSysteme (IZES) and Wuppertal Institute for Climate, Environment and Climate.

Please find more information on the project website: www.biomassekaskaden.de

The project is funded by the Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Building and Nuclear Safety (FKZ 3713 44 100 ).

Zur Quantifizierung der ökologischen Vorteile mit Hilfe der Ökobilanzierung von Bioenergie (Strom und Wärme) und Biokraftstoffen gibt es feste und in der Politik sowie in der Öffentlichkeit akzeptierte Verfahrensregeln, die auch in die politischen Förderinstrumente integriert sind (z.B. Renewable Energy Directive und Fuel Quality Directive auf EU-Ebene, Erneuerbare-Energien-Gesetz und Biokraftstoffuotengesetz auf nationaler Ebene). Im Bereich der stofflichen Biomassenutzung ist die Situation dagegen deutlich schwächer entwickelt. Dies liegt unter anderem daran, dass das politische und öffentliche Interesse an der stofflichen Nutzung bisher vergleichsweise gering gewesen ist und es kein entsprechendes Förderinstrument gab, welches klare Verfahrensregeln notwendig gemacht hätte. Im Laufe der letzten Jahre ist die Bedeutung der stofflichen Biomassenutzung jedoch stark gestiegen, vor allem weil sie eine vielversprechende Option zur Einsparung von Treibhausgasen (THG) sowie zur Substitution fossiler Rohstoffe darstellt und eine stärkere Gleichbehandlung von Seiten der Politik diskutiert wird.
Analog zu Bioenergie und Biokraftstoffen müssen zukünftig auch für die stoffliche Nutzung Einsparungen an Treibhausgasen auf Basis von Lebenszyklusanalysen nachgewiesen und damit quantifiziert werden, um sie in neue politische Rahmenbedingungen integrieren zu können, sowie deren Akzeptanz in der Bevölkerung zu gewährleisten. Dabei ist es besonders wichtig, die Ökobilanzen nach festen und anerkannten Verfahrensregeln zu erstellen, um Ergebnisse vergleichbar und transparent zu machen. Zurzeit existieren keine einheitlichen Regeln für die Ökobilanzierung zur stofflichen Nutzung von Biomasse.

Ziel dieses Projekts ist es, Handlungsempfehlungen für die Durchführung und politische Inwertsetzung von Ökobilanzen für die stoffliche Nutzung von land- und forstwirtschaftlicher Biomasse zu erstellen. Der Fokus liegt hierbei besonders auf den methodischen Herausforderungen, die spezifisch für die Ökobilanzierung der stofflichen Biomassenutzung sind.

Application of standards, certification schemes and labels are expected to have a positive effect on the development of the European bio-based product market. Good product information that presents correct claims to industry and public procurers is vital for the usage of these new products. Ensuring the sustainable sourcing of raw materials and the effective bio-content are important additional steps for building public confidence. Clear indication of their (comparative) functionality and the optimal possible end-of-life options, are an important basis for comparing bio-based products to existing alternatives. Finally, public acceptance can be promoted with clear and harmonized labels on products and packages.

The Open-Bio project aims at increasing the uptake speed of standards, labels and harmonized product information lists for bio-based products. It covers research and demonstration on direct and indirect biomass content methods, biodegradability and eco-toxicity tests. Practical solutions for stakeholders, lab and field tests on for instance sampling or capability of being recycled will be studied. The goal is to provide results for the adoption by European standards and product information lists. These form the basis for a database on bio-based products. A label will be developed in order to clearly distinguish bio-based products on the basis of the functionality laid down in standards. Additional research will investigate factors influencing the acceptance of bio-based products by consumers, businesses and public procurers. This will ensure that standards, labels and information lists address all relevant aspects for enabling the rapid market uptake of bio-based products. By participating in the Standardization Committee CEN/TC 411 on “Bio-based products” (its Secretariat being one of the partners), Open-Bio will directly support the standard development process.

More information at: www.open-bio.eu